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精(jing)密(mi)機(ji)械(xie)工(gong)具(ju)機(ji)中(zhong),磨(mo)床(chuang)在(zai)追(zhui)求(qiu)級(ji)精(jing)度(du)的(de)領(ling)域(yu)中(zhong),是(shi)所(suo)有(you)傳(chuan)統(tong)產(chan)業(ye)高(gao)科(ke)技(ji)的(de)代(dai)表(biao),不(bu)僅(jin)可(ke)帶(dai)動(dong)其(qi)它(ta)工(gong)具(ju)機(ji)產(chan)業(ye)加(jia)速(su)升(sheng)級(ji),達(da)成(cheng)全(quan)麵(mian)性(xing)的(de)經(jing)濟(ji)結(jie)構(gou)的(de)調(tiao)整(zheng),而(er)且(qie)磨(mo)床(chuang)精(jing)密(mi)機(ji)械(xie)更(geng)是(shi)工(gong)具(ju)機(ji)業(ye)中(zhong)關(guan)鍵(jian)的(de)樞(shu)紐(niu)工(gong)業(ye)。
未來磨床技術研發與發展方向包括:
一、次微米磨床設計技術的研發:ciweimimochuangshejilinian,youkeshixianciweimijingdupinggu,mochuangxingnengguigeyingjianguigeshedingzuzhuangzhizuoyuliangceyanzhengsixianggongzuogoucheng,genjuqiexuejingeizuidasudujiasuduqiexuenengli,zhidingxingnengguige,baokuoyidongfanweidingweijingduzhongxianxingjingdu、分辨率、負載、回授方式、應答靈敏度、感應度,並推算致動器所需功率及扭矩連續運轉最大轉速,進而決定硬件規格。
二、磨床的結構特性分折技術的研發:利用ANSYS有限元素軟件分析磨床各種結構特性,如結構靜能變形與應力分析結構自然共振頻率與振型分析,結構負載動態反應分析。
三、磨床結構最佳化設計技術的研發:結(jie)構(gou)最(zui)佳(jia)化(hua)主(zhu)要(yao)目(mu)的(de)為(wei)增(zeng)進(jin)結(jie)構(gou)強(qiang)度(du),設(she)計(ji)變(bian)量(liang)通(tong)常(chang)為(wei)各(ge)結(jie)構(gou)組(zu)件(jian)的(de)尺(chi)寸(cun),而(er)目(mu)標(biao)函(han)數(shu)通(tong)常(chang)為(wei)結(jie)構(gou)質(zhi)量(liang)或(huo)是(shi)結(jie)構(gou)的(de)特(te)性(xing),多(duo)目(mu)標(biao)函(han)數(shu)則(ze)為(wei)數(shu)個(ge)目(mu)標(biao)函(han)數(shu)以(yi)權(quan)重(zhong)方(fang)式(shi)相(xiang)加(jia)而(er)合(he)成(cheng)單(dan)一(yi)個(ge)目(mu)標(biao)函(han)數(shu),結(jie)構(gou)特(te)性(xing)包(bao)恬(tian)靜(jing)態(tai)特(te)性(xing),如(ru)結(jie)構(gou)受(shou)力(li)變(bian)形(xing)結(jie)構(gou)受(shou)力(li)產(chan)生(sheng)應(ying)力(li),以(yi)及(ji)動(dong)態(tai)特(te)性(xing),如(ru)共(gong)振(zhen)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei),結(jie)構(gou)瞬(shun)時(shi)響(xiang)應(ying)等(deng),而(er)限(xian)製(zhi)條(tiao)件(jian)通(tong)常(chang)為(wei)位(wei)移(yi)或(huo)應(ying)力(li)或(huo)特(te)征(zheng)值(zhi)限(xian)製(zhi)等(deng)。
四、可實現次微米進給機構技術的研發:進給機構中致器輔承箱、滾珠導螺杆、傳動座、支撐座是關鍵零件,而影響進給機構參數有直線度、平行度、同心度、軸承預壓、幾何精度及重複定位精度等,滑軌及工作台則關係到抵抗切削負荷、重量、摩擦力等靜剛度,自然頻率及動剛度等動態性能,以及抗摩擦及耐磨耗的光滑度。
五、高剛性能摩擦滑軌技術的研發:影ying響xiang定ding位wei及ji運yun動dong精jing度du的de考kao慮lv,除chu滑hua軌gui及ji滾gun珠zhu導dao螺luo杆gan本ben身shen幾ji何he精jing度du外wai,重zhong要yao的de是shi滑hua軌gui結jie構gou類lei型xing所suo造zao的de剛gang度du及ji接jie觸chu精jing度du。高gao可ke靠kao度du的de進jin給gei機ji構gou設she計ji,除chu要yao提ti高gao滑hua軌gui及ji滾gun珠zhu導dao螺luo杆gan製zhi迼迼精jing度du外wai,進jin一yi步bu要yao由you運yun動dong力li程cheng序xu分fen析xi工gong作zuo台tai與yu滑hua軌gui間jian磨mo擦ca力li,研yan究jiu如ru何he提ti高gao滑hua軌gui剛gang度du,降jiang低di滑hua軌gui麵mian摩mo擦ca力li,設she計ji良liang好hao滑hua軌gui潤run滑hua係xi統tong,避bi免mian低di速su微wei進jin中zhong膠jiao著zhe滑hua現xian象xiang的de產chan生sheng。
六、高精密定位誤差補償技術的研發:對於高精密定位所需定位回路回饋係統,將以全閉回路設計,研究達成次微米精度誤差補償所需的技術,這是不同於u級(ji)精(jing)度(du)補(bu)償(chang)的(de)方(fang)式(shi),次(ci)微(wei)米(mi)精(jing)度(du)要(yao)能(neng)做(zuo)到(dao)隨(sui)時(shi)誤(wu)差(cha)控(kong)製(zhi)且(qie)及(ji)時(shi)差(cha)補(bu)償(chang)的(de)結(jie)果(guo),因(yin)此(ci)研(yan)究(jiu)方(fang)向(xiang)以(yi)最(zui)終(zhong)誤(wu)差(cha)補(bu)償(chang)精(jing)度(du)穩(wen)定(ding)為(wei)目(mu)的(de),對(dui)於(yu)因(yin)熱(re)效(xiao)應(ying)、熱變形、幾ji何he精jing度du或huo位wei置zhi偏pian差cha等deng,會hui影ying響xiang定ding位wei精jing度du因yin素su,必bi須xu事shi先xian研yan究jiu預yu防fang,盡jin量liang能neng排pai除chu外wai界jie幹gan擾rao做zuo到dao變bian化hua愈yu少shao愈yu好hao,然ran而er在zai這zhe之zhi前qian,必bi須xu先xian完wan成cheng伺si服fu係xi統tong的de規gui劃hua設she計ji,並bing開kai發fa能neng補bu償chang次ci微wei米mi精jing度du差cha的de技ji術shu。
七、伺服動態精度測試技術的研發:控製器采用FANUCi型控製器及ai伺(si)服(fu)馬(ma)達(da),輔(fu)以(yi)控(kong)製(zhi)器(qi)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)參(can)數(shu)調(tiao)整(zheng)軟(ruan)件(jian),可(ke)依(yi)此(ci)軟(ruan)件(jian)先(xian)完(wan)成(cheng)伺(si)服(fu)馬(ma)達(da)穩(wen)定(ding)性(xing)參(can)數(shu)調(tiao)整(zheng),除(chu)可(ke)以(yi)此(ci)軟(ruan)件(jian)有(you)效(xiao)快(kuai)速(su)的(de)判(pan)斷(duan)伺(si)服(fu)所(suo)能(neng)達(da)成(cheng)的(de)極(ji)限(xian)能(neng)力(li),也(ye)可(ke)以(yi)作(zuo)伺(si)服(fu)係(xi)統(tong)的(de)鑒(jian)別(bie)功(gong)能(neng),配(pei)合(he)加(jia)速(su)規(gui)及(ji)高(gao)精(jing)密(mi)電(dian)子(zi)萬(wan)分(fen)表(biao),作(zuo)伺(si)服(fu)進(jin)給(gei)係(xi)統(tong)動(dong)態(tai)精(jing)度(du)測(ce)試(shi),精(jing)確(que)的(de)量(liang)測(ce)出(chu)機(ji)台(tai)的(de)剛(gang)體(ti)運(yun)動(dong)興(xing)撓(nao)性(xing)振(zhen)動(dong),並(bing)驗(yan)證(zheng)閉(bi)回(hui)路(lu)高(gao)應(ying)答(da)回(hui)饋(kui)係(xi)統(tong)的(de)實(shi)時(shi)補(bu)償(chang)能(neng)力(li)。
八、結構動態及切削性能測試:包括滑軌運動高精度測試、計算機數控係統功能測試、伺服進給機構穩定性測試、次微米定位精度誤差補償測試、結構動態剛度分析、振動噪音檢驗整機溫升估測、實作切削能測等,皆是為獲得穩態精度與可靠度驗證所需的條件。